[물리실험]DH실험 예비-프랑크-헤르츠 실험

소개글

[DH실험]이라는 제목아래 저의 실험 레포트를 올립니다.

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목차

1. 실험목적
2. 이론
3. 장치, 기구
4. 실험방법

본문내용

1. 실험 목적
: 1914년 프랑크(J. Franck)와 헤르츠(G. Hertz)가 수은 기체에 전자를 충돌시켜서 수은(Hg)의 에너지 상태가 양자화 되어 있는 것을 확인한 역사적인 실험을 재현한다. 본 실험을 통하여 에너지 준위(energy Level)와 여기에너지(excitation energy), 탄성충돌(elastic collision)등의 개념을 익히고 원자 에너지 상태가 양자화 되어 있음을 직접적으로 관찰한다.



3. 실험 기구 및 장치

▶ 프랑크-헤르츠 실험장치
(1) 오실로스코프, X-Y 기록계등 : 이 둘은 없어도 무방하다. 오실로스코프의 경우 X-Y 모드로 놓고 X축을 그리드의 전압, Y축을 P로 흐르는 전류(전압으로 변환된)를 걸어주고 전압을 0V 부터 연속적으로 톱니파 모양으로 올려주면 그림 3 과 같은 모양의 그래프를 오실로스코프의 화면에서 바로 볼 수 있다. 또한 X-Y 기록계가 있으면 마찬가지 방식으로 입력하여 그래프를 종이 위에 그릴 수 있다.
(2) 프랑크-헤르츠 실험장치 : 프랑크-헤르츠관과 전압조절기, 또한 전류계, 전압계 등이 필요하다. 또한 프랑크-헤르츠관속의 측정원소로서 수은을 사용하는 경우에는 관을 가열하여 증기화 시킬 수 있는 오븐이 필요하다. 대체로 여러가지의 실험장치가 기본적으로 그림 1의 회로에 바탕을 두고 있으며, 경우에 따라서는 G1
그리드가 생략되어 있기도 하다. 그림 2는 네온이 봉입된 관을 쓰고 또한 관과 전원, 전류계, 전압계가 일체형으로 되어 있는 대표적인 모델이다.
ⓐ power : 전원스위치
ⓑ Heater-Vol : F-H관 내부의 Heater에 걸리는 전압을 조정하여 캐소드에서의 열전자 방출량을 증감시킨다.
ⓒ G1-K : G1-K간에 걸리는 전압을 조절한다.
ⓓ G2-P : G2-P간에 걸리는 전압(역전압 Vo)을 조절한다.
ⓔ G2-K : G2-K간에 걸리는 전압(가속전압 V)을 조절한다.
ⓕ 전압계 : 가속전압 V를 표시하는 전압계
ⓖ Zero : 전류계에 전류가 흐르지 않을 때에 정확하게 0점을 표시하도록 함
ⓗ Gain : 직류증폭기의 증폭류을 조절한다. 보통 손잡이에 표시되어 있는 마크가 위쪽으로 오게 사용하면 좋다. ( 이 손잡이는 External-Internal 스위치가 Internal일 경우에만 관계하므로 측면의 외부 전류계를 연결하여 전류를 측정할 때에는 효과가 없다.)
ⓘ Auto-Manu : 자동-수동 스위치. F-H관의 제 2 그리드와 캐소드간의 전압(즉 가속전압) 을 G2-K 손잡이(ⓔ)로 가속전압을 조절하여 실험할 때에는 Manu(al)에 놓고 사용하고 자동으로 변하게 할 때에는 Auto(matic)에 놓고 사용한다. 자동사용시에는 G2-K 손잡이를 최대로 돌리면 변하는 가속전압의 범위가 최대로 커진다.
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참고 자료

없음